CN109141920A - 无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统及方法，包括：无人驾驶车辆、测试场和测试控制中心，测试场包括：雨区测试路段和无雨区测试路段，所述测试控制中心向无人驾驶车辆发送测试指令，无人驾驶车辆根据接收到的测试指令在相应的雨区测试路段行驶，测试控制中心接收无人驾驶车辆在测试过程中的数据，完成在设定的雨量大小环境下，对无人驾驶车辆的红绿灯识别、识别道路标识、遇障碍识别能力以及地面积水时对地面标示和斑马线的识别能力进行评价。本发明能够为无人驾驶车辆在雨天行驶条件对红绿灯、道路标识牌等进行测试，从而便于无人驾驶车辆规划行驶路径，提高无人驾驶车辆雨天行驶的自主能力。

Description

无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统和方法

技术领域

本发明涉及无人驾驶车辆环境感知识别技术领域，尤其涉及一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统和方法。

背景技术

现阶段国内外对自动驾驶的研究逐渐深入，主要还是针对无人驾驶车辆的性能、可靠性及安全性进行试验，对于无人驾驶车辆在雨区环境感知识别能力评价方法比较少。

无人驾驶车辆获得路标及周围环境的情况主要有两种途径。一种是基于环境感知，即车载的感知系统(包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达等)，另一种是车载精准地图配合无线接收控制中心发出的信息。一般情况下，无人驾驶车辆将无线接收控制中心的信号与车载感知系统获得的信息进行综合分析处理，判断出前方红绿灯、标识牌等，决策出如何通过前方路段。无人驾驶车辆在雨天环境通过车载感知系统分析判断前方路标路况的能力非常重要。

目前对于无人驾驶车辆通过雨区环境感知识别能力评价方法的研究比较少，缺乏对无人驾驶车辆安全通过雨区能力的标准及贴近于雨中真实行驶环境的测试方法和测试场。因此，亟需一种能够对无人驾驶车辆安全通过雨区能力进行标准测试的测试方法和测试场。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提出一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统和方法，能够实现对无人驾驶车辆安全通过雨区能力进行标准的贴近雨中真实行驶环境的测试评价。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

在一个或多个实施方式中公开的一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统，包括：无人驾驶车辆、测试场和测试控制中心，所述测试控制中心与无人驾驶车辆和测试场分别通信；

所述测试场包括：雨区测试路段和无雨区测试路段，所述雨区测试路段长度不少于设定距离T，所述雨区测试路段能够模拟不同降雨等级的雨量；

所述测试控制中心向无人驾驶车辆发送测试指令，无人驾驶车辆根据接收到的测试指令在相应的雨区测试路段行驶，测试控制中心接收无人驾驶车辆在测试过程中的数据，完成在设定的雨量大小环境下，对无人驾驶车辆的红绿灯识别、识别道路标识、遇障碍识别能力以及地面积水时对地面标示和斑马线的识别能力进行评价。

进一步地，所述雨区测试路段设有测量雨量的传感器，用于实时检测并反馈雨量大小，测试控制中心根据接收的反馈信息形成对雨量大小的闭环控制。

进一步地，所述雨区测试路段能够模拟不同降雨等级的雨量，降雨等级包括：小雨、中雨、大雨和暴雨，相对应的雨量范围分别为：10毫米以下、10.0-24.9毫米、25.0-49.9毫米和50.0-99.9毫米。

进一步地，所述无人驾驶车辆上安装有测试场的地图，能够对测试场的红绿灯、道路标识、地面标示以及斑马线进行定位。

进一步地，所述无人驾驶车辆上分别设有车载摄像头、激光雷达以及毫米波雷达。

在一个或多个实施方式中公开的一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价方法，包括：

设定雨区测试路段的降雨等级大小；

控制无人驾驶车辆按照设定的速度驶入雨区测试路段；

实时采集测试过程中无人驾驶车辆的数据，包括：车辆行驶速度、车辆位置、车辆停止位置、停止时间以及重新启动时间；

根据测试需求，将采集到的无人驾驶车辆的数据与雨区测试路段红绿灯信息、道路标示、地面标识、斑马线标识或者模拟障碍物位置信息进行匹配，根据匹配结果对无人驾驶车辆的红绿灯识别、识别道路标识、遇障碍识别能力或者地面积水时对地面标示或斑马线的识别能力进行评价。

进一步地，对无人驾驶车辆的红绿灯识别、识别道路标识能力进行评价，具体为：

无人驾驶车辆结合接收的测试中心发出的测试指令，在设定雨量大小的雨区测试路段行驶；测试控制中心采集无人驾驶车辆的行驶数据以及测试场的红绿灯信息或者识别道路标识，如果无人驾驶车辆的行驶数据与红绿灯信息或者识别道路标识完全匹配，则无人驾驶车辆在雨天环境对红绿灯信号或者识别道路标识的感知识别能力合格，否则，不合格。

进一步地，对无人驾驶车辆的遇障碍识别能力进行评价，具体为：

无人驾驶车辆结合接收的测试中心发出的测试指令，在设定雨量大小的雨区测试路段行驶；测试控制中心采集无人驾驶车辆的行驶数据以及测试场的障碍物位置信息，如果无人驾驶车辆能够在障碍物位置附近做出刹车减速或者停车或者避障动作时，无人驾驶车辆在雨天环境对遇障碍的识别能力合格，否则，不合格。

进一步地，对无人驾驶车辆在地面积水时对地面标示或斑马线的识别能力进行评价，具体为：

无人驾驶车辆结合接收的测试中心发出的测试指令，在设定雨量大小的雨区测试路段行驶；所述雨区测试路段的地面标识或者斑马线存在积水，测试控制中心采集无人驾驶车辆的行驶数据以及地面标示或斑马线信息，

如果无人驾驶车辆的行驶数据与地面标示或斑马线信息完全匹配，则无人驾驶车辆在雨天积水环境对地面标示或斑马线信息的感知识别能力合格，否则，不合格。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种能够为无人驾驶车辆在雨天行驶条件对红绿灯、道路标识牌等进行测试，从而便于无人驾驶车辆规划行驶路径，提高无人驾驶车辆雨天行驶的自主能力的方法。通过对无人驾驶车辆雨天环境行驶试验、红绿灯识别停止线试验、识别道路标识牌试验、遇障碍物换道试验、识别地面标示线试验、识别斑马线试验来判断该车辆是否完全符合雨天环境无人驾驶车辆行驶测试的硬件条件。通过上述方法能够测试出无人驾驶车辆通过雨区环境的感知识别能力，进而判断无人驾驶车辆通过雨区环境的安全性和可靠性。

附图说明

图1是无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了解决背景技术提出的问题，本发明公开了一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统，如图1所示，包括：测试场和测试控制中心。

测试场包括雨区测试路段和无雨区测试路段；无人驾驶车辆进入雨区测试路段并在雨区测试路段中安全行驶。

雨区测试路段设施包括如下所述：模拟降雨的设施(雨量大小可根据实际情况进行调节)、道路标识、红绿灯、模拟障碍物、地面标示和斑马线。

雨区路段长度不少于100米，能够模拟不同降雨等级的降雨量，降雨等级包括：小雨、中雨、大雨和暴雨。

雨量等级	日降雨量(毫米)
		小雨	10毫米以下
中雨	10.0-24.9
		大雨	25.0-49.9
暴雨	50.0-99.9

雨区测试路段安装由雨量测量的传感器，根据测试要求，实时检测并反馈雨量大小，根据反馈的雨量大小控制降雨量，形成降雨等级以及降雨量的闭环控制系统。

无人驾驶车辆从无雨区测试路段向雨区测试路段行驶并安全通过雨区测试路段，无人驾驶车辆在无雨区测试路段和雨区测试路段的速度保持在设定范围内。

在雨天行驶环境中，由于雨天对视觉的干扰无人驾驶车辆车载感知系统中的部分设备感知能力将受到影响，摄像头、激光雷达和毫米波雷达能不能满足在雨天环境对道路设施及周边环境准确感知的要求，这便决定了无人驾驶车辆车载感知系统能否根据采集的信息进行正确的分析处理、判断、决策、执行，从而保证符合交规的安全行驶。安全行驶包括道路标识的行驶速度、行驶路线、按信号灯指示行驶、直行、转向、减速、躲避障碍物等动作。

为使无人驾驶车辆在雨天安全行驶，无人驾驶车辆安装有测试路段精准地图及通过GPS获取自身定位信息，这些作为车载感知系统重要的辅助信息，根据这些综合信息最终决定无人驾驶车辆能否做出正确的判断、决策和执行，保障在雨天的安全行驶。

本发明公开了一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价方法，包括：

确定测试内容，测试内容包括道路标识识别、红绿灯识别、模拟障碍物识别、地面标示和斑马线识别。

将无人驾驶车辆置于雨天环境，由控制中心发出测试启动指令，无人驾驶车辆自动按照事先确定好的路径行驶，实时采集测试过程中无人驾驶车辆的数据，包括：车辆行驶速度、车辆位置、车辆停止位置、停止时间以及重新启动时间，并完成相关测试。

对于雨天对路口红绿灯的识别，控制中心通过与路口红绿灯通信，可以已知红绿灯的状态，另外控制中心与无人驾驶车辆通信可以获得无人驾驶车辆的位置信息，并结合测试场地的已知地图，如果在雨区环境无人驾驶车辆对红绿灯信号的识别并按照红绿灯信号正确行驶，则无人驾驶车辆雨天环境对红绿灯信号感知识别能力合格；如果无人驾驶车辆在雨天路口的设定位置范围内未按红绿灯指示行驶，如闯红灯、直行信号左转、左转信号直行等，说明无人驾驶车辆对红绿灯信号识别不正确，无人驾驶车辆雨天环境对红绿灯信号感知识别能力不合格。

对于雨天对移动或静止障碍物的标识，车载摄像头、激光雷达、毫米波雷达采集周边信息与精准地图GPS定位、控制中心已知障碍物的位置信息进行综合，对信息的分析、判断与决策，控制无人驾驶车辆在行驶路线前方遇到移动或静止障碍物时进行减速避让或停车。如果无人驾驶车辆能够对障碍物准确识别，同时无人驾驶车辆能及时刹车减速等规避动作，则雨天环境无人驾驶车辆对障碍物感知识别能力合格；如果在雨天测试过程中无人驾驶车辆在遇到移动或静止障碍物时未能减速避让或停车，甚至发生碰撞，则无人驾驶车辆在雨天环境对于障碍物的识别失败。

雨天特别是地面积水时，摄像头就难于对地面标示和斑马线及时准确识别。控制中心通过结合车辆速度信息、位置信息、地图信息及测试场红绿灯信息，自动判断无人驾驶车辆是否正确识别地面标示。如果无人驾驶车辆按照地面标示正确行驶或在斑马线减速行驶，则无人驾驶车辆雨天环境对地面标示或斑马线感知识别能力合格；如果受雨势以及积水干扰，无人驾驶车辆对地面标示或斑马线不能正确识别，比如：如不按左转车道、直行车道或右转车道等地面标示行驶，或者穿过斑马线不减速行驶，则无人驾驶车辆在雨天环境对于地面标识及斑马线的识别失败。

在雨区环境无人驾驶车辆对道路标识的识别，如标识牌限速60KM/h，车速限制的60KM/h及以下，控制中心通过结合车辆速度信息、位置信息、地图信息及测试场红绿灯信息，自动判断无人驾驶车辆是否正确识别限速标识，如果车速小于60KM/h，说明无人驾驶车辆对道路标识正确，无人驾驶车辆雨天环境对道路标识感知识别能力合格；如果车速大于60KM/h，说明无人驾驶车辆对道路标识不正确，无人驾驶车辆雨天环境对道路标识感知识别能力不合格。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统，其特征在于，包括：无人驾驶车辆、测试场和测试控制中心，所述测试控制中心与无人驾驶车辆和测试场分别通信；

所述测试场包括：雨区测试路段和无雨区测试路段，所述雨区测试路段长度不少于设定距离T，所述雨区测试路段能够模拟不同降雨等级的雨量；

所述测试控制中心向无人驾驶车辆发送测试指令，无人驾驶车辆根据接收到的测试指令在相应的雨区测试路段行驶，测试控制中心接收无人驾驶车辆在测试过程中的数据，完成在设定的雨量大小环境下，对无人驾驶车辆的红绿灯识别、识别道路标识、遇障碍识别能力以及地面积水时对地面标示和斑马线的识别能力进行评价。

2.如权利要求1所述的一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统，其特征在于，所述雨区测试路段设有测量雨量的传感器，用于实时检测并反馈雨量大小，测试控制中心根据接收的反馈信息形成对雨量大小的闭环控制。

3.如权利要求1所述的一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统，其特征在于，所述雨区测试路段能够模拟不同降雨等级的雨量，降雨等级包括：小雨、中雨、大雨和暴雨，相对应的雨量范围分别为：10毫米以下、10.0-24.9毫米、25.0-49.9毫米和50.0-99.9毫米。

4.如权利要求1所述的一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统，其特征在于，所述无人驾驶车辆上安装有测试场的地图，能够对测试场的红绿灯、道路标识、地面标示以及斑马线进行定位。

5.如权利要求1所述的一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价系统，其特征在于，所述无人驾驶车辆上分别设有车载摄像头、激光雷达以及毫米波雷达。

6.一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价方法，其特征在于，包括：

设定雨区测试路段的降雨等级大小；

控制无人驾驶车辆按照设定的速度驶入雨区测试路段；

实时采集测试过程中无人驾驶车辆的数据，包括：车辆行驶速度、车辆位置、车辆停止位置、停止时间以及重新启动时间；

根据测试需求，将采集到的无人驾驶车辆的数据与雨区测试路段红绿灯信息、道路标示、地面标识、斑马线标识或者模拟障碍物位置信息进行匹配，根据匹配结果对无人驾驶车辆的红绿灯识别、识别道路标识、遇障碍识别能力或者地面积水时对地面标示或斑马线的识别能力进行评价。

7.如权利要求6所述的一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价方法，其特征在于，对无人驾驶车辆的红绿灯识别或者识别道路标识能力进行评价，具体为：

无人驾驶车辆结合接收的测试中心发出的测试指令，在设定雨量大小的雨区测试路段行驶；测试控制中心采集无人驾驶车辆的行驶数据以及测试场的红绿灯信息或者识别道路标识，如果无人驾驶车辆的行驶数据与红绿灯信息或者识别道路标识完全匹配，则无人驾驶车辆在雨天环境对红绿灯信号或者识别道路标识的感知识别能力合格，否则，不合格。

8.如权利要求6所述的一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价方法，其特征在于，对无人驾驶车辆的遇障碍识别能力进行评价，具体为：

无人驾驶车辆结合接收的测试中心发出的测试指令，在设定雨量大小的雨区测试路段行驶；测试控制中心采集无人驾驶车辆的行驶数据以及测试场的障碍物位置信息，如果无人驾驶车辆能够在障碍物位置附近做出刹车减速或者停车或者避障动作时，无人驾驶车辆在雨天环境对遇障碍的识别能力合格，否则，不合格。

9.如权利要求6所述的一种无人驾驶车辆雨天环境感知识别能力测试评价方法，其特征在于，对无人驾驶车辆在地面积水时对地面标示或斑马线的识别能力进行评价，具体为：

无人驾驶车辆结合接收的测试中心发出的测试指令，在设定雨量大小的雨区测试路段行驶；所述雨区测试路段的地面标识或者斑马线存在积水，测试控制中心采集无人驾驶车辆的行驶数据以及地面标示或斑马线信息，

如果无人驾驶车辆的行驶数据与地面标示或斑马线信息完全匹配，则无人驾驶车辆在雨天积水环境对地面标示或斑马线信息的感知识别能力合格，否则，不合格。